动密封件密封性能及磨损机理研究

发布时间：2021-11-28 00:57

　　随着井下钻采深度的增加,钻探工况的温度和压力也随之不断地增加。在深井工况下,原有井下工具的耐高温、耐高压性能已不能满足在该工况条件下的使用要求。文中研究一种适用于高温、高压钻井工况的动密封件,对井下高温密封件材料及结构参数的选择具有一定的指导意义。文中首先介绍了目前国内外动密封结构、材料、实验研究现状,利用大型有限元分析软件ANSYS在考虑到密封材料三重非线性和高温工况的条件下,根据密封圈材料参数、尺寸建立动密封圈、密封槽、轴的三维装配模型。其次,文中针对井下高温工况下钻井工具中的动密封件进行仿真分析,通过对动密封件的接触应力、Von Mises应力的分析,得出随着温度的升高,密封圈最大接触应力、Von Mises应力与温度成反比例函数关系。对影响动密封件密封性能的密封结构参数（切槽深度、下接触边长度、压缩率）进行有限元仿真分析,得出密封圈最大接触应力、Von Mises应力与压缩率成一次线性函数关系;随着下接触边长的增加呈现逐渐减小的趋势。最后,在常温下利用干摩擦磨损实验研究了密封圈氟质量分数、密封圈截面高度、密封接触面宽度、压缩率对密封圈摩擦磨损性能的影响,分析了其磨损机理。得出:... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

椭圆线沟槽油封

图 1-2 椭圆线沟槽油封式旋转密封国学者 Layer A 最先提出将普通挤压型密封与个具有波形的密封槽将 O 型圈放入密封槽使其波形。但是这种密封槽的设计以及加工难以保 年，德国学者 WolfA 和 Müller H K 在密封槽结构特点，当密封圈在正常使用时会被润滑油被样就使 O 型圈产生了流体动压波形。但是该种、不能适用于磨砺性介质的缺点。

了PTFE试样在10个不同的温度下的单轴拉伸和同温度下 PTFE 的材料特性值。通过建立实验所用入到大型有限元分析程序 MARC 中，设置由实验材料属性值，对 PTFE 旋转密封进行了有限元分析力学性能，进一步验证了实验的正确性（W.Li，260 年代，我国开展对氟橡胶密封材料的研制，成功（钱伯章，2007）。量分数以及交联体系的稳定使氟橡胶具有优异的随着氟质量分数的增加，氟橡胶耐溶剂性能增强，能也随着氟质量分数的增加而提高（张海波，20作温度。

【参考文献】：
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本文编号：3523370